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2.4 匀变速直线运动的 位移与速度的关系
第二章 匀变速直线运动的研究
位移x与速度v的关系
前面研究了匀变速直线运动的
速度与时间的关系:
位移与时间的关系:
v = v0 +a t
今天研究:
第二章 匀变速直线运动的研究
【例】发射炮弹时,炮弹在枪筒中的运动可以看作是匀加速运动,如果枪弹在枪筒中的加速度大小是5×105m/s2 ,枪筒长0.64m,枪弹射出枪口时的速度是多大?
【分析思考】
(1)枪筒的长度对应于枪弹做匀加速运动的
哪个物理量?l → x
(2)枪弹的初速度是多大? v 0=0
(3)枪弹出枪口时的速度对应于枪弹做匀加
速运动的什么速度? v=?
(4)据上述分析,你准备选用哪个公式求解?
第二章 匀变速直线运动的研究
分析知V0=0 ,x =0.64m, a=5×105m/s2
然后将时间t带入v=v0+at 求解v
第二章 匀变速直线运动的研究
v 2 – v02 = 2 a x
大家联立求解两式
消去t 得
此式即为:匀变速直线运动位移与速度的关系式
注意:
1、此式优点:不需计算时间t 。
2、公式中四个矢量 v、v0、a、x 要规定统一的正方向。
3、若v0 = 0 ,则v = ?
这个过程也可以这样处理:
第二章 匀变速直线运动的研究
2、位移公式:
1、速度公式:
小结匀变速直线运动规律:
3、平均速度:
(1)矢量式,适用于匀变速直线运动。
(2)“+、-”只是运算符号,要规定正方向,
取正负值代入式中计算,最后要说明方向。
第二章 匀变速直线运动的研究
例1:一辆汽车做匀减速直线运动,初速度为15m/s,加速度大小为3m/s2,求:
(1)汽车3s末速度的大小。
(2)汽车的速度减为零所经历的时间。
(3)汽车2s内的位移。
(4)汽车第2s内的位移。
(5)汽车8s的位移。
寻找更多的方法!
注意做题的格式、用字母符号来表示物理量
15
t=?
第二章 匀变速直线运动的研究
例2:骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速上一个斜坡,加速度的大小为0.4m/s2,斜坡长30m,骑自行车的人通过斜坡需要多少时间?
解:以初速度v0方向为正方向
代入数据解得:t1=10s,t2=15s
讨论:
把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度:
v1=1m/s,v2=-1m/s
答案:t=10s
根据题意得:v0 =5m/s a=0.4m/s2 x =30m
第二章 匀变速直线运动的研究
小结:匀变速直线运动问题的解题思路
(1)首先是选择研究对象,分析题意,判断运动性质,加速度方向,位移方向
(3)根据已知条件及待求量,选择公式和方法,列出方程
(4)统一单位,求解方程
(5)验证结果,并对有关结果进行讨论
第二章 匀变速直线运动的研究
【练习1】汽车由静止出发做匀加速直线运动,用10秒时间通过一座长为140米的桥,过桥后汽车的速度是16m/s.求 (1)它刚开上桥时的速度是多大? (2)桥头与出发点之间的距离是多少?
6m/s
180m
【练习2】小球在光滑的水平面上做3s的匀速直线运动后,滑上一斜面,经4s速度减小为零,此时小球恰好滑到斜面的顶端,小球全过程总的路程是4m.求小球在斜面上运动的加速度的大小和斜面的长度分别是多少?
a=-0.2m/s2; L=1.6m
第二章 匀变速直线运动的研究
【练习3】一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为 l 时,速度为 v,当它的速度是 v/2时,它沿斜面下滑的距离是 ( )
C
第二章 匀变速直线运动的研究